專利名稱：化學膨脹式炭塊開采裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦井下開采，特別是在鉆孔中使用汽化液體開采炭塊的裝置。
目前，我國中小型礦井的煤炭開采一般以炮采為主，炮采由于炸藥反應急劇，瞬時對煤層作功，破壞性大，因此產炭率低，炭塊率一般注20-60之間。
大、中型礦井以綜合機械化設備采煤為主，因是用刀頭割煤，產炭率更低，因此當前的炭塊煤供不應求，不能滿足市場的需要。
本實用新型的目的在于提供一種提高產炭率的炭塊開采裝置。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，設計一裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口部的封口裝置。炭塊破裂器包括具有一內腔的管型主體，裝入主體內腔的可汽化的液體，裝在管型主體一端能封住主體內腔口的爆破片和具有多孔的釋壓頭，裝在管型主體另一端能封住主體內腔口的電極注液閥，其中閥體、閥芯分別為電源兩電極。
上述的電極注液閥為單向閥，閥體為圓柱體，具有一中間細、兩端粗的通孔，閥體與管型主體連接端的粗孔內裝一階梯閥芯，階梯閥芯伸入主體內腔的端部裝一電極絲，另一端放有密封墊，階梯閥芯圓周套有絕緣套，細軸外套一彈簧，在閥體中間的細孔和另一端粗孔內裝一具有與閥體內孔相通的有一細孔的注液閥芯，閥體另一端粗孔內還裝有注液頭以及絕緣套。
炭塊開采設備中的封口裝置由一絲杠、與絲杠連接的可向圓周擴張的組合脹件及連接件組成。封口裝置中的組合脹件包括與絲杠螺紋連接、外圓為臺階式圓錐的活動脹件，套在活動脹件外圓并與其吻合的3塊以上的瓦形固定脹件，套在固定脹件外面用彈性材料制作的、圓周鑲嵌防滑牙的彈性脹件。
裝在炭塊破裂器管型主體內腔的汽化液體為CO2或N。
由于采取上述措施，使用時，向炭塊破裂器注液頭細孔注入能汽化的液態(tài)CO2或N，液體經注液閥芯內孔進入閥體細孔，并將階梯閥芯推開，進入管型主體內腔。由于主體內腔兩端孔口被密封，液體不能外流。將炭塊破裂器置于已擴好的鉆孔內，引出電纜線。將封口裝置放入孔口，用專用工具旋緊絲杠，此時由于活動脹件錐體的推動作用，使固定脹件向四面膨脹，壓迫彈性脹件向外擴張，使之與鉆孔四周煤壁壓緊，同時彈性脹件中的防滑牙將部分壓入煤壁，可進一步防止彈性脹件滑動外移，這樣，封口裝置將鉆孔封住。
接通電源開關，破裂器內的液體迅速升溫汽化，當壓力達到設定壓力時，爆破片斷裂，壓力通過釋壓頭上的多孔向周圍排出，使煤壁崩裂，因為CO2或N汽化反應緩慢，對煤壁不是瞬時作功，因此對煤破壞性小，產炭率高，安全可行。
以下結合附圖對本實用新型的實施例進一步說明。


圖1是本實用新型中炭塊破裂器裝配圖。
圖2是本實用新型中封口裝置裝配圖。
圖1中，炭塊破裂器的主體5為圓管型，有一通孔6，兩端內孔壁厚增加。在管型主體一端螺紋連接一釋壓頭1，釋壓頭具有一主孔2和主體內腔相通，端部圓周有4個孔與主孔相通，在釋壓頭與主體的連接端部裝一爆破片3和密封墊4。在主體另一端螺紋連接一電極注液閥和密封墊8。電極注液閥包括具有一中間細兩端粗通孔的圓柱閥體12，裝在閥體與管型主體連接端粗孔內的階梯閥芯11、密封墊18、調壓螺母19，在閥芯伸入主體內腔端用螺釘連接一電極絲7，階梯閥芯圓周套有絕緣套10，細軸處套有壓縮彈簧9；在閥體中間細孔和另一端粗孔內裝一具有與閥體內腔相通的有一細長孔的注液閥芯13，在另一端粗孔內還裝一壓縮彈簧16、具有細長通孔的注液頭17、固定套14和絕緣套15，注液時，液體通過注液頭、注液閥芯、將階梯閥芯推開，由閥芯底部及周圍孔隙進入主體內腔，停止注液后，由于密封墊18和彈簧9的作用，液體不能回流，起到了密封作用。
圖2中，與絲杠20螺紋連接的活動脹件21圓周為臺階式圓錐形，活動脹件外有4塊瓦形固定脹件22與其吻合，在固定脹件外套一用橡膠制作的彈性脹件23，彈性脹件圓周鑲嵌12個鋼制的防滑牙24，4個頭部為丁字形的螺栓26將固定件22、彈性脹件23及連接件25連接在一起，連接件與絲杠端部的臺階緊配合。
權利要求1.一種用于煤礦井下的化學膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，它包括裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口部的封口裝置，炭塊破裂器包括具有一內腔的管型主體，裝入主體內腔的可汽化的液體，裝在主體一端能封住主體內腔口的爆破片和具有多孔的釋壓頭，裝在主體另一端能封住主體內腔口的電極注液閥，其中閥體、閥芯分別為電源兩電極。
2.根據(jù)權利要求1所述的化學膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，電極注液閥的閥體為圓柱體，具有一中間細、兩端粗的通孔，閥體與管型主體連接端的粗孔內裝一階梯閥芯，階梯閥芯伸入主體內腔的端部裝一電極絲，另一端放有密封墊，階梯閥芯圓周套有絕緣套，細軸外套一彈簧，在閥體中間的細孔和另一端粗孔內裝一具有與閥體內孔相通的有一細孔的注液閥芯，閥體另一端粗孔內還裝有注液頭以及絕緣套。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的化學膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，封口裝置由一絲杠、與絲杠連接的可向圓周擴張的組合脹件及連接件組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的化學膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，封口裝置中的組合脹件包括與絲杠螺紋連接、外圓為臺階式圓錐的活動脹件，套在活動脹件外圓并與其吻合的3塊以上的瓦形固定脹件，套在固定脹件外、用彈性材料制作的、圓周鑲嵌防滑牙的彈性脹件。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的化學膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，管型主體內腔中的汽化液體為CO2或N。
專利摘要本實用新型提供了一種用汽化液體采礦的炭塊開采裝置，它包括裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口的封口裝置。炭塊破裂器包括內腔裝有汽化液體的管型主體，裝在主體一端能封住主體內腔口的爆破片和釋壓頭，裝在主體另一端的電極注液閥。封口裝置由一絲杠和與絲杠連接的可向周圍擴張的組合脹件組成。本裝置通過裝在破裂器內的液體升溫、汽化、升壓、能量釋放，使煤壁崩裂，作用緩慢、安全，可使炭塊率在原有的基礎上提高15-30％。
文檔編號E21C37/00GK2240043SQ9521842
公開日1996年11月13日 申請日期1995年7月22日 優(yōu)先權日1995年7月22日
發(fā)明者張海成 申請人:張海成